航運是全球碳排放的主要來源。目前，該行業的溫室氣體排放量占全球總排放量的3%，占與交通相關的排放量的9%，隨著貿易量的增加，這一數字還將大幅上升。國際海事組織(IMO)表示，如果不采取減排行動，到2050年，海洋排放可能增長50%至250%。

國際可再生能源機構(IRENA)的一份新報告發現，由于重油占該行業能源需求的82%，全球船舶脫碳將在實現氣候目標方面發揮關鍵作用。《探索通往可再生未來之路》探討了海運對二氧化碳排放的影響、航運結構以及減少該行業碳足跡需要解決的關鍵問題。

在新加坡舉行的全球海事論壇年度峰會上，IRENA總干事弗朗切斯科•拉•康拉德在報告發布會上表示，很明顯，該行業已經認識到解決其脫碳方案的緊迫性。“交通脫碳對未來的可持續發展至關重要。航運是運輸排放的主要來源，令人鼓舞的是，該行業已明確表示愿意與能源部門就低碳途徑交換意見。”

“隨著可再生能源成本的下降，現有的脫碳選擇變得越來越有競爭力，”他繼續說。“到2030年，替代性低碳燃料的成本可能達到與重油相當的水平，因此，船舶行業為低碳未來做好準備至關重要。”

IRENA的新報告發現，要實現國際海事組織的目標，到2050年將碳排放水平降低一半，需要結合使用清潔能源和基于可再生能源的替代燃料。這包括從化石燃料轉向先進的生物燃料和氫基燃料等替代能源，升級岸上基礎設施和對接、電氣化過程中的實踐，并通過改善船舶性能來進一步降低燃料需求。

生物燃料，如生物液化天然氣(Bio-LNG)，作為一種過渡性燃料具有巨大的潛力，可以逐漸取代化石燃料。其他被認為可能替代傳統燃料的合成燃料包括甲醇、氫和氨。如果使用可再生電力(即通過電解生產氫)生產可持續的燃料，這些燃料可以有效地減少甚至消除航運業的排放。

雖然目前替代燃料在經濟上沒有競爭力，但從中長期來看，隨著替代燃料價格的下降、使用量增加和技術的改進，替代燃料有望成為可行的選擇。然而，從重油向清潔燃料的轉變，還將包括調整約100個港口的加油結構(這些港口占全球貨運的80%)，以及改裝約2.5萬艘船舶。散貨船和集裝箱船，以及油輪和化學品船，占全球船舶總量的四分之一，占全球船舶排放總量的85%。全球近60%的燃料油銷售來自7個港口。僅新加坡一國就提供了目前全球22%的燃料供應。

在短距離應用方面，例如渡輪和其他小型船只，電池供電的電動船只是目前可行的選擇。從長遠來看，隨著電池存儲技術的改進和成本的降低，純電力推進對更大、距離更長的船舶來說在經濟上也將更具吸引力。